Modelos matemáticos para el problema de asignación de PMU de canal único y de varios canales y sus algoritmos de solución
Autores: Theodorakatos, Nikolaos P.; Babu, Rohit; Theodoridis, Christos A.; Moschoudis, Angelos P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelos matemáticos para el problema de asignación de PMU de canal único y de varios canales y sus algoritmos de solución
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Unidades de medición de fasores
Nodos de la red eléctrica
Modelo de ubicación de PMU
Modelos de optimización
Teoría de grafos
Modelos matemáticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Las unidades de medición de fasores (PMUs) se despliegan en nodos de la red eléctrica alrededor de la red de transmisión, determinando condiciones precisas de monitoreo del sistema de energía. En la vida real, no es realista colocar un PMU en cada nodo de la red eléctrica; por lo tanto, se selecciona de manera óptima el número más bajo de PMU para la observación completa de toda la red. En este estudio, se reconsidera el modelo de ubicación de PMU, teniendo en cuenta modelos de ubicación de capacidad única y múltiple en lugar del modelo de ubicación de PMU bien estudiado con un número ilimitado de canales. Se utiliza un número restringido de canales por dispositivo de monitoreo, en lugar de suponer que un PMU puede observar todos los buses incidentes a través de las líneas de conectividad de transmisión. Los modelos de optimización se declaran cercanos al conjunto dominante de potencia y al problema de cobertura mínima de aristas en teoría de grafos. Estos problemas de optimización discreta están directamente relacionados con el problema de cobertura de conjuntos mínimos. Inicialmente, el modelo de asignación se declara como un programa lineal mixto entero restringido implementado por algoritmos matemáticos y estocásticos. Luego, el problema lineal entero se reformula en un programa de restricción no convexo para encontrar la optimalidad. Los modelos matemáticos se resuelven ya sea en forma binaria o en el dominio continuo utilizando bibliotecas de optimización especializadas, y todos se implementan en el software YALMIP en conjunto con MATLAB. Se utilizan solucionadores lineales enteros mixtos, solucionadores de programación no lineal y algoritmos heurísticos en los paquetes de software mencionados para localizar la solución global para cada instancia resuelta en esta aplicación, que considera la transformación de las redes eléctricas existentes en redes inteligentes.
Descripción
Las unidades de medición de fasores (PMUs) se despliegan en nodos de la red eléctrica alrededor de la red de transmisión, determinando condiciones precisas de monitoreo del sistema de energía. En la vida real, no es realista colocar un PMU en cada nodo de la red eléctrica; por lo tanto, se selecciona de manera óptima el número más bajo de PMU para la observación completa de toda la red. En este estudio, se reconsidera el modelo de ubicación de PMU, teniendo en cuenta modelos de ubicación de capacidad única y múltiple en lugar del modelo de ubicación de PMU bien estudiado con un número ilimitado de canales. Se utiliza un número restringido de canales por dispositivo de monitoreo, en lugar de suponer que un PMU puede observar todos los buses incidentes a través de las líneas de conectividad de transmisión. Los modelos de optimización se declaran cercanos al conjunto dominante de potencia y al problema de cobertura mínima de aristas en teoría de grafos. Estos problemas de optimización discreta están directamente relacionados con el problema de cobertura de conjuntos mínimos. Inicialmente, el modelo de asignación se declara como un programa lineal mixto entero restringido implementado por algoritmos matemáticos y estocásticos. Luego, el problema lineal entero se reformula en un programa de restricción no convexo para encontrar la optimalidad. Los modelos matemáticos se resuelven ya sea en forma binaria o en el dominio continuo utilizando bibliotecas de optimización especializadas, y todos se implementan en el software YALMIP en conjunto con MATLAB. Se utilizan solucionadores lineales enteros mixtos, solucionadores de programación no lineal y algoritmos heurísticos en los paquetes de software mencionados para localizar la solución global para cada instancia resuelta en esta aplicación, que considera la transformación de las redes eléctricas existentes en redes inteligentes.